TWI629968B - 固定架背心及其建構方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種固定架背心及其建構方法，固定架背心設計為一體成型結構以簡化組成構件，並可利用3D掃瞄機掃瞄人體參數，帶入自動化建模程式，幫每個病患"量身訂做"一套固定架背心，並在短時間內快速列印出一套穿戴方便的固定架背心，組裝上不需耗費太多人力，病患直接套上即可。

Description

固定架背心及其建構方法

本發明係關於一種頸椎外科的醫療康復器材，特別指一種用於人體頸椎需要固定治療的疾病，如：頸椎脫位、骨折的復位及固定、頸椎手術前、手術中的牽引及固定的頸椎外部固定器。

人常因車禍或跌倒造成頸椎骨折、脫位、肌腱損傷及脊椎神經傷害，此時人體頸椎會失去原本的支撐力而造成人身危險。最早於1930年代，為了要固定或減少頸椎神經傷害，發展出床式腰椎牽引器，但長期限制在病床上，容易併發壓瘡、肌肉萎縮等等。之後1959年由Vernon Nickel和Jacqueline Perry提出利用頭顱環(halo)附接一個繞於頭上的固定架，延伸出穿戴在病人身上的裝置，不用固定在病床上，解決了床式腰椎牽引器所引起的壓瘡、肌肉萎縮等併發症，但其穩定度和結構的強度還是不足；另還有採用打石膏或將脖子圍起來的方式，但具有不能限制頸椎的轉動缺點，都容易間接造成頸椎二次傷害。

由於，交通工具發達，車禍意外事故頻繁，漸漸演變至現在的背心外固定架(Halo-Vest)，主要由三個部分組成：頭顱環(halo)和顱釘、塑料背心、可調節的金屬支柱藉以連接頭顱環(halo)和背心，其他附帶的零件有顱釘、六角螺母、鬆緊螺旋扣、肩帶、背心帶和羊毛背心內裡等等， 病人固定後，獲得三維固定，使病人可以起坐、站立和行走，從而縮短病人臥床時間和避免其他併發症的發生，較其他牽引裝置如牽引鉗或石膏背心等傳統的外固定方法，有較大的優越性。

但相對地其組成零件及附帶的配件也多，如頭顱環、可調節的金屬支柱以及背心之間的鎖固件及連結件，需多人協助才能穿戴於病人身上，使得組裝拆卸上都相當費時，也使得頭顱環、可調節的金屬支柱及背心相連接處在使用中存在滑動錯位及鬆動的危險。在穿戴時，頭顱環(halo)需以4根以上的顱釘固定於頭部，會在額頭明顯處造成傷口，並不美觀，且顱釘鬆動時會造成病患的疼痛和不適感，另除了顱釘有換新之外，其零件都是承接上一個人使用過後的器具，使得衛生上有些疑慮。還有不同體型、尺寸，都有明顯的差異，不一定適用於穿戴在每一個人身上。

故本發明為改善上述缺失，提供一種固定架背心，包含：一頂環，橫跨於頭部左右，該頂環兩端各設有內側呈圓弧狀的一固定部；一支撐架，呈ㄇ字型，頂端內側凸設有一連接部；一背心，具有一前部以及一背部，在該前部與該背部下方兩側各設有一扣合孔；以及一束帶，兩端各設有一扣合部，該扣合部與該扣合孔相扣合；其中，該連接部和該固定部相連接，該背心左右兩側上方各連接相對稱的該支撐架，該背心左右兩側各連接該束帶。

該頂環具有牽引的功用，該頂環呈圓弧狀或ㄇ字型，以便能符合頭型，貼近頭部。該支撐架更可設有至少一加強肋，用以增加側邊的硬度。該背心之該前部與該背部呈對應的U字型、K字型或H字型結構。該 扣合部呈U字型結構或H字型結構，以便將該束帶扣合於該背心上。

該固定部內側貼合頭顱為圓弧狀，該連接部內側為圓弧狀或平面。由於該固定部為圓弧狀，該固定部外側為圓弧狀，該連接部內側也為圓弧狀，對應的圓弧狀以便該固定部與該連接部能完全吻合相接；若該固定部為拱橋狀，內側貼合頭顱為圓弧狀，該連接部內側為平面，由於該固定部外側與該連接部內側相連接的部分為對應的平面，對應的平面使該固定部與該連接部能完全吻合相接。該固定部中間左右設有至少一第一連接孔，該連接部左右各設有至少一第二連接孔，該至少一第二連接孔對應該至少一第一連接孔設置，螺栓透過該至少一第二連接孔與該至少一第一連接孔，將該連接部和該固定部組合鎖固。該固定部兩端各設有至少一固定孔，可使顱釘透過該至少一固定孔，將該頂環固定於頭部，且該至少一固定孔的位置不會讓顱釘在額頭明顯處造成傷口。

該頂環為一體成型的結構；該支撐架與該背心為一體成型的結構。該頂環、該支撐架與該背心材質可為塑膠，利用塑膠的硬度將胸口以及背部夾住，使上半身與頭部固定。

由上可知，本發明簡化結構，該頂環一體成型的設計，該支撐架一體成型的ㄇ字型結構，以及該支撐架與該背心也為一體成型的設計，使得該支撐架與該背心之間不須任何的連結件和鎖固件，因此構件間相連接處在使用中不會有滑動錯位及鬆動的危險，故整體強度較佳，穩定性也提高了。所以，病患只要將其套入身上後，鎖緊即可，不需很多人力協助，組裝拆卸上都相當容易簡單，不費時費力。另外一體成型的結構，還可利用3D列印技術，在短時間內量身訂做出一套穿戴方便的固定架背心。

本發明另一目的為提供一種固定架背心的建構方法，其步驟為：A.建立一自動化建模程式；B.用一3D掃瞄機掃瞄一人體參數；C.執行該自動化建模程式；D.選擇申請專利範圍第1項中的該固定架背心的設計樣式；E.匯入該人體參數，建構一3D圖檔；F.依據該3D圖檔，啟動一3D列印機製模。

其中步驟A之該人體參數為頭部尺寸、肩膀寬度尺寸、胸背部尺寸、脖子尺寸、雙側最大頭距線到肩膀高度或曲面參數。利用該3D掃瞄機掃出來的人體參數後，帶入該自動化建模程式，建構出與實體相同的該3D圖檔後，再用該3D列印機製作出成品，將之套在病患身上後，將螺栓與顱釘鎖緊即可。如果客戶臨時改變選擇，則再回到步驟D重新選擇。如果該人體參數有問題，則再回到步驟B重新掃瞄。由此可知，本發明利用3D列印技術不僅可幫每個病患"量身訂做"出一套屬於自己的固定架背心，還可在兩個小時內快速列印出一套一次性穿戴方便的固定架背心。

1‧‧‧固定架背心

10‧‧‧頂環

11‧‧‧固定部

110‧‧‧第一連接孔

111‧‧‧固定孔

20‧‧‧支撐架

21‧‧‧連接部

210‧‧‧第二連接孔

22‧‧‧加強肋

30‧‧‧背心

31‧‧‧前部

32‧‧‧背部

310‧‧‧扣合孔

320‧‧‧扣合孔

40‧‧‧束帶

41‧‧‧扣合部

圖1為本發明之固定架背心一實施例示意圖；圖2為本發明之固定架背心一實施例另一示意圖；圖3為本發明之固定架背心另一實施例示意圖；圖4為本發明之固定架背心另一實施例另一示意圖；圖5為本發明之固定架背心之加強肋示意圖；圖6為本發明之固定架背心建構方法；

請參考圖1與圖2，圖1為本發明之固定架背心一實施例示意圖；圖2為本發明之固定架背心一實施例另一示意圖。本發明一固定架背心1包含：一頂環10，橫跨於頭部左右，該頂環10兩端各設有內側呈圓弧狀的一固定部11；一支撐架20，呈ㄇ字型，頂端內側凸設有一連接部21，該連接部21內側為圓弧狀；一背心30，具有一前部31以及一背部32，在該前部31與該背部32下方兩側各設有一扣合孔310、320；以及一束帶40，兩端各設有一扣合部41，該束帶40兩端的該扣合部41分別與該扣合孔310、320相扣合；其中，該連接部21和該固定部11相連接，該背心30左右兩側上方各連接相對稱的該支撐架20，該背心30左右兩側各連接該束帶40。

該頂環10具有牽引的功用，該頂環10呈圓弧狀以便該頂環10能符合頭型貼近頭部，除此之外，該頂環10還可呈ㄇ字型。該頂環10與之該固定部11為一體成型的結構。在該固定部11兩端各設有一固定孔111，可使顱釘透過該固定孔111，將該頂環10固定於頭部，且該固定孔111的位置不會讓顱釘在額頭明顯處造成傷口。該固定部11中間左右設有一第一連接孔110，在該支撐架20頂端的該連接部21左右各設有一第二連接孔210，相對應該第一連接孔110設置，螺栓可透過該第二連接孔210與該第一連接孔110，將該連接部21和該固定部11鎖固組合。

再加上該固定部11為圓弧狀，該連接部21內側也為圓弧狀，對應的圓弧狀可使該固定部11與該連接部21能完全吻合相接。除此之外，該固定部11可為拱橋狀，內側貼合頭顱為圓弧狀，該連接部21內側為平面，由於該固定部11外側與該連接部21內側相連接的部分為對應的平面，故該固定部11與該連接部21能完全吻合相接。

該背心30也為一體成型，其中該前部31與該背部32呈對應的U字型結構。該扣合部41呈U字型結構，以便將該束帶40扣合於該背心30上，但該扣合部41不限定於U字型結構，亦可為其它形狀結構如H字型結構，只要能將該束帶40緊扣合於該背心30上不動即可。該頂環10、該支撐架20與該背心30材質可為塑膠，利用塑膠的硬度將胸口以及背部夾住，使上半身與頭部固定。

除上述之外，該支撐架20呈ㄇ字型，兩端距離(寬度)需大於耳朵；設置在該背心30上，左右對稱的該支撐架20之間寬度需貼近頭部兩側，且該支撐架20的高度需考量肩膀到顱釘固定的位置間的距離；該背心30的高度需考量胸部到肩膀距離，寬度需考量左邊腋下至右邊腋下間的距離(胸寬)，讓該束帶40固定於腰部上方胸部附近的位置高度。

本發明簡化結構，該頂環10一體成型的設計，該支撐架20一體成型的ㄇ字型結構，以及該支撐架20與該背心30也為一體成型的設計，使得該支撐架20與該背心30之間不須任何的連結件和鎖固件，因此構件間相連接處在使用中不會有滑動錯位及鬆動的危險，使得整體強度較佳，穩定性也提高了。所以，病患只要將其套入身上後，鎖緊即可，不需很多人力協助，組裝拆卸上都相當容易簡單，不費時費力。另外一體成型的結構，還可利用3D列印技術，在短時間內做出一套一次性穿戴方便的該固定架背心1。

請參考圖3和圖4，圖3為本發明之固定架背心另一實施例示意圖；圖4為本發明之固定架背心另一實施例另一示意圖。結構與圖1相同，與圖1不同的地方為該前部31與該背部32呈對應的K字型結構。除了圖1與圖 3所示的U字型與K字型結構之外，該前部31與該背部32還可呈對應的H字型結構。

請參考圖5，圖5為本發明之固定架背心之加強肋示意圖。如圖5所示，為增加側邊的硬度，可在該支撐架20設有至少一加強肋22。

參考圖1、圖6，圖6為本發明之固定架背心建構方法。本發明提供一種固定架背心的建構方法，其步驟為：A.建立一自動化建模程式；B.用一3D掃瞄機掃瞄一人體參數；C.執行該自動化建模程式；D.選擇申請專利範圍第1項中的該固定架背心1的設計樣式；E.匯入該人體參數，建構一3D圖檔；F.依據該3D圖檔，啟動一3D列印機製模。

如圖6所示，建立一自動化建模程式後，用該3D掃瞄機掃瞄出頭部尺寸、雙側最大頭距線到肩膀高度、肩膀寬度尺寸、胸背部尺寸、脖子尺寸或曲面參數等該人體參數後，帶入該自動化建模程式，建構出與實體相同的該3D圖檔後，再依據該3D圖檔，利用該3D列印機製作出成品，將之套在病患身上後，將螺栓與顱釘鎖緊即可。如果客戶臨時改變選擇，則再回到步驟D重新選擇。如果該人體參數有問題，則再回到步驟B重新掃瞄。

由上可知，本發明運用3D列印技術不僅幫每個病患"量身訂做"出一套屬於自己的固定架背心，還可在兩個小時內快速列印出一套既舒適、衛生、一次性又具設計美感且穿戴方便的固定架背心。

上列詳細說明係針對本發明之一可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本發明之專利範圍中。

Claims (11)

1. 一種固定架背心，包含：一頂環，橫跨於頭部左右，該頂環兩端各設有內側呈圓弧狀的一固定部；一支撐架，呈ㄇ字型，頂端內側凸設有一連接部；一背心，具有一前部以及一背部，在該前部與該背部下方兩側各設有一扣合孔；以及一束帶，兩端各設有一扣合部，該扣合部呈U字型或H字型結構，其中該扣合部與該扣合孔可拆卸地相扣合；其中，該連接部和該固定部相連接，該背心左右兩側上方各連接相對稱的該支撐架，該背心左右兩側各連接該束帶，該頂環為一體成型的結構，該支撐架與該背心為一體成型的結構。
2. 如申請專利範圍第1項所述之固定架背心，其中該頂環呈圓弧狀或ㄇ字型。
3. 如申請專利範圍第1項所述之固定架背心，其中該固定部兩端各設有至少一固定孔。
4. 如申請專利範圍第1項所述之固定架背心，其中該固定部呈圓弧狀或拱橋狀。
5. 如申請專利範圍第1項所述之固定架背心，其中該連接部內側為圓弧狀或平面。
6. 如申請專利範圍第1項所述之固定架背心，其中該支撐架更設有至少一 加強肋。
7. 如申請專利範圍第1項所述之固定架背心，其中該固定部中間左右設有至少一第一連接孔，該連接部左右各設有至少一第二連接孔，該至少一第二連接孔對應該至少一第一連接孔設置。
8. 如申請專利範圍第1項所述之固定架背心，其中該前部與該背部呈對應的U字型、K字型或H字型結構。
9. 如申請專利範圍第1項所述之固定架背心，其中該頂環、該支撐架與該背心材質為塑膠。
10. 一種固定架背心建構方法，其步驟為：A.建立一自動化建模程式；B.用一3D掃瞄機掃瞄一人體參數；C.執行該自動化建模程式；D.選擇申請專利範圍第1項中的該固定架背心的設計樣式；E.匯入該人體參數，建構一3D圖檔；F.依據該3D圖檔，啟動一3D列印機製模。
11. 如申請專利範圍第10項所述之固定架背心建構方法，其中步驟A之該人體參數為頭部尺寸、肩膀寬度尺寸、胸背部尺寸、脖子尺寸、雙側最大頭距線到肩膀高度或曲面參數。